ES2649364T3 - Portadores de oxígeno artificiales y su uso - Google Patents

Abstract

Dispersión de portadores de oxígeno artificiales, en especial como sustituto de la sangre, con preferencia, con fines de transfusión, en donde la dispersión contiene cápsulas con capacidad reversible de almacenamiento de oxígeno, en donde las cápsulas comprenden un material de cápsula permeable al oxígeno, que contiene y/o incluye hidrocarburos fluorados, en especial perfluorados, con preferencia, perfluorocarbonos, en donde el material de cápsula permeable al oxígeno comprende o está compuesto por un polímero orgánico permeable al oxígeno, en donde el polímero se selecciona del grupo de poli(láctidos-co-glicólidos) y cianoacrilatos de polialquilo, así como sus mezclas, en donde el polímero orgánico está conformado libre de puentes de sulfuro y presenta una estructura coherente, en donde en las cápsulas la relación en peso de material de cápsula permeable al oxígeno a hidrocarburos fluorados está en el intervalo de 75 : 25 a 10 : 90, en donde los hidrocarburos fluorados presentan pesos moleculares en el intervalo de 250 a 2.000 g/mol y están conformados en forma líquida, en donde las cápsulas presentan un diámetro en el intervalo de 50 a 1.000 nm, en donde la dispersión contiene las cápsulas en cantidades relacionadas con el volumen del 1 al 70% en volumen, respecto de la dispersión, en donde la dispersión se ajusta a un valor fisiológico de pH y presenta una viscosidad específica η en el intervalo de 0,1 a 1,8 s, respecto de temperaturas en el intervalo de 10ºC a 40ºC, y en donde la dispersión es una dispersión de base acuosa y/o contiene agua como fase continua en forma de una solución de cloruro de sodio fisiológica y/o isotónica, en donde la dispersión es estable en almacenamiento.

Description

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DESCRIPCION

Portadores de oxfgeno artificiales y su uso

La presente invencion se refiere al campo de los portadores de oxfgeno artificiales, en especial como sustitutos de la sangre para el cuerpo humano o animal. En especial, la presente invencion se refiere a portadores de oxfgeno artificiales a base de capsulas con contenido de perfluorocarbono, en especial nanocapsulas.

En especial, la presente invencion se refiere a portadores de oxfgeno artificiales en forma de dispersiones, que son apropiados en especial como sustitutos de la sangre para el cuerpo humano o animal, con preferencia, con fines de transfusion.

Ademas, la presente invencion se refiere al uso de estas dispersiones en especial como sustitutos de la sangre para el cuerpo humano o animal, en especial con fines de transfusion, por ejemplo, para el tratamiento de estados despues de perdidas de sangre, estados isquemicos y estados despues de reperfusion, pero tambien con otros fines de aplicacion.

La sangre, que esta a disposicion para transfusiones, es un bien escaso. Las transfusiones de sangre son medidas que a menudo salvan vidas en caso de vfctimas de accidentes, intervenciones quirurgicas y en la terapia de anemias cronicas. La disponibilidad de conservas de sangre se vuelve cada vez menor, entre otras cosas, debido a riesgos de infecciones (por ejemplo, VIH, priones, hepatitis A, Bo C, etc.) y una disminucion de la disponibilidad de donantes (comp., por ejemplo, Habler, O., Pape, A., Meier, J., y Zwissler, B. (2005) [portadores de oxfgeno artificiales como alternativa para la transfusion de sangre]. Anaesthesist 54, 741-754, asf como Lowe, K. C. (2006) Blood Substitutes: from chemistry to clinic. J Mat Chem 16, 4189-4196).

Ademas, se acumulan los hallazgos que remiten a claras perdidas de funcion en sangre conservada que ya se comprueban despues de algunos dfas (comp., por ejemplo, Riess, J. G. (2001) Oxygen carriers ("blood substitutes") raison d'etre, chemistry, and some physiology. Chem Rev 101, 2797-2920; Bennett-Guerrero, E., Veldman, T. H., Doctor, A., Telen, M. J., Ortel, T. L., Reid, T. S., Mulherin, M. A., Zhu, H., Buck, R. D., Califf, R. M., y McMahon, T. J. (2007) Evolution of adverse changes en stored RBCs. Proc Natl Acad Sci USA 104, 17063-17068; asf como Reynolds, J. D., Ahearn, G. S., Angelo, M., Zhang, J., Cobb, F., y Stamler, J. S. (2007) S-nitrosohemoglobin deficiency: a mechanism for loss of physiological activity in banked blood. Proc Natl Acad Sci U S A 104, 17058-17062).

Las transfusiones de sangre pertenecen a los procedimientos medicos usados con mayor frecuencia. El abastecimiento de los organos con oxfgeno es la tarea individual de la sangre por mucho mas importante; si se descompone, el afectado se muerte en un lapso muy breve. Por ello, en el caso de una elevada perdida de sangre, primero se asegura el transporte de oxfgeno. Para ello, se usan rutinariamente eritrocitos de la sangre de los donantes; estas celulas contienen la protema hemoglobina, que se unen muy eficazmente con el oxfgeno y lo entregan al tejido. Sin embargo, la sangre de los donantes tiene algunas desventajas considerables: no hay suficientes donantes y no todo receptor puede recibir sangre de cualquier donante (incompatibilidad). La sangre puede contener materiales infecciosos desconocidos (por ejemplo, virus, etc.). El control de los patogenos peligrosos es muy dispendioso y costoso. Ademas, la sangre de los donantes es capaz de almacenarse solo de modo restringido.

Una solucion eficaz de este problema es el desarrollo de portadores de oxfgeno artificiales que hacen superfluo el uso de conservas de sangre o al menos reducen claramente la cantidad de transfusiones de sangre.

Por ello, desde algunas decadas, se investiga en sustitutos sinteticos apropiados, por un lado, el uso de hemoglobina modificada y, por otro, el uso de hidrocarburos perfluorados (perfluorocarbonos), que poseen una capacidad muy buena de union o de disolucion de oxfgeno.

Ademas de los portadores de oxfgeno a base de derivados de hemoglobina, cuya produccion esta ligada con una problematica propia (como, por ejemplo, escasos recursos, contaminacion con patogenos, reacciones inmunes, trastornos circulatorios, toxicidad, etc.), se desarrollaron y se desarrollan, entre otros, portadores de oxfgeno a base de hidrocarburos perfluorados, los llamados perfluorocarbonos (comp. por ejemplo, la bibliograffa previamente citada, asf como Dinkelmann, S., y Northoff, H. (2003) Artificial oxygen carriers a critical analysis of current developments. Anasthesiologie Intensivmed Notfallmed Schmerzther 38, 47-54, asf como Spahn, D. R., y Kocian, R. (2005) Artificial O2 carriers: estado en 2005. Curr Pharm Des 11,4099-4114).

Los perfluorocarbonos poseen una elevada solubilidad para gases respiratorios como oxfgeno y dioxido de carbono que los disuelven en cavidades, es decir, pequenos espacios huecos. Son qmmicamente muy inertes, incoloros e inodoros y de ningun modo actuan en forma corrosiva. Sus propiedades ffsicas como los puntos de fusion y de ebullicion, vanan como en el caso de los alcanos con el largo de la cadena o bien con el tamano de la estructura carbonada. Su elevada inercia y la capacidad de metabolizacion faltante relacionada con ella son probablemente tambien el motivo para que los perfluorocarbonos practicamente no sean toxicos. Los perfluorocarbonos son extremadamente hidrofobicos, pero mas alla de ello, tambien son lipofobicos. Por ello, se usan en el estado de la tecnica como portadores de oxfgeno artificiales junto con emulsificantes en forma de emulsiones, en donde como se usan emulsificantes, por ejemplo, polfmeros sinteticos o, mas recientemente, fosfolfpidos (por ejemplo, lecitina, parcialmente junto con colesterol).

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Los primeros ensayos con perfluorocarbonos como portadores de ox^geno artificiales tuvieron lugar ya en los anos 60 (comp., por ejemplo, Clark, L. C., Jr., y Gollan, F. (1966) Survival of mammals breathing organic liquids equilibrated with oxygen at atmosferic pressure. Science 152, 1755-1756). En experimentos parcialmente espectaculares -sobrevivieron ratones sumergidos en soluciones perfluorocarbonadas-, se mostro el potencial fundamental de estos compuestos como portadores de oxfgeno. Los problemas esenciales de la primera generacion de portadores de oxfgeno perfluorocarbonados eran la escasa estabilidad de las emulsiones perfluorocarbonadas, asf como los efectos colaterales que estaban relacionados con el emulsionante utilizado.

Estos problemas se pudieron solucionar con el uso de otros perfluorocarbonos como 1-bromoperfluorooctano (= bromuro de perfluorooctilo), asf como de lecitina como emulsionante. Las preparaciones perfluorocarbonadas de la ultima generacion como el preparado Oxygent®, se usaron exitosamente en ensayos con animales y estudios clmicos (comp., por ejemplo, Spahn, D. R. (1999) Blood substitutes. Artificial oxygen carriers: perfluorocarbon emulsions. Crit Care 3, R93-97).

Esencialmente dos problemas unidos causalmente entre sf limitan actualmente, sin embargo, el ulterior uso clmico de los perfluorocarbonos como portadores de oxfgeno artificiales: por un lado, es solo un tiempo de residencia solo relativamente escaso de los perfluorocarbonos de solamente algunas horas en el sistema vascular; lo cual hasta ahora solo permite el uso a corto plazo de los perfluorocarbonos como medida provisional, pero evita un uso como alternativa real para la transfusion de sangre. Por otro lado, son una alteracion del sistema inmune y, con ello, entre otros, smtomas relacionados similares a la gripe y el peligro de una elevada propension a las infecciones.

El escaso tiempo de residencia en el sistema vascular como tambien el trastorno del sistema inmune se basan en el hecho de que las gotitas de emulsion de los perfluorocarbonos se extraen de celulas del sistema reticuloendotelial. Esta extraccion se realiza, por un lado, muy rapidamente debido a la amplia expansion de este sistema y, por otro lado, las celulas del sistema reticuloendotelial se activan por medio de la extraccion de perfluorocarbonos en algunas de sus funciones como la formacion de mediadores de la inflamacion, pero por el contrario, en otra funcion se debilitan, como la defensa contra agentes patogenos.

Mas alla de ello, el documento WO 2007/134304 A1 describe una composicion para la liberacion controlada de peroxidos o de oxfgeno en un entorno acuoso o no acuoso, en donde la composicion contiene un material de capsula o de recubrimiento, en el que estan encerrados el peroxido de hidrogeno, peroxidos inorganicos o aductos de peroxido. Al entrar agua en el interior de la capsula o por medio de la actividad catalftica fuera de la capsula, se convierten los peroxidos en oxfgeno o en peroxido de hidrogeno. El sistema de capsulas solo se preve para un suministro unico de oxfgeno o bien de peroxido de hidrogeno a la sangre o el tejido.

Con referencia a mayores detalles respecto de los portadores de oxfgeno artificiales, en especial como alternativa de las transfusiones de sangre y las desventajas y riesgos ligados con ellos, se puede hacer remision especialmente a Habler, O., Pape, A., Meier, J., y Zwissler, B. (2005) [portadores de oxfgeno artificiales como alternativa de la transfusion de sangre]. Anaesthesist 54, 741-754 asf como Riess, J. G. (2001) Oxygen carriers ("blood substitutes") raison d'etre, chemistry, and some physiology. Chem Rev 101,2797-2920.

Por ello, la presente invencion tema por objeto proporcionar portadores de oxfgeno artificiales, con preferencia, a base de hidrocarburos fluorados, en especial hidrocarburos perfluorados, en especial a base de perfluorocarbonos, que evitan al menos en parte las desventajas previamente expuestas del estado de la tecnica o al menos las debilitan. En especial, estos portadores de oxfgeno artificiales debenan ser apropiados o estar en condiciones de ser usados, por ejemplo, como sustituto de la sangre ("sucedaneo de la sangre" o bien "sustituto de la sangre"), en especial en estados de perdida o despues de la perdida de sangre del cuerpo humano o animal (por ejemplo, despues de intervenciones quirurgicas, accidentes, lesiones etc.), o para el tratamiento preventivo y/o terapeutico de estados isquemicos o de estados despues de reperfusion (llamado smdrome del torniquete o de reperfusion).

La solicitante hallo ahora, sorprendentemente, que la tarea previamente definida se puede solucionar usando portadores de oxfgeno artificiales a base de hidrocarburos fluorados, en especial hidrocarburos perfluorados, con preferencia, perfluorocarbonos, en donde se incluyen los hidrocarburos fluorados en un material de capsula permeable al oxfgeno, en especial se almacenan allf o se recubren con el.

Es asf objeto de la presente invencion segun un primer aspecto de la presente invencion una dispersion de portadores de oxfgeno artificiales segun la reivindicacion 1; otras conformaciones ventajas de este aspecto de la invencion son objeto de las reivindicaciones secundarias referidas a ello.

Otro objeto de la presente invencion segun un segundo aspecto de la presente invencion es el uso de la dispersion segun la invencion de acuerdo con las reivindicaciones 9 a 14; otras conformaciones ventajosas de este aspecto de la invencion son objeto de las reivindicaciones secundarias referidas a ello.

De hecho, se entiende que, a continuacion, estas realizaciones, que se hacen respecto de un aspecto segun la invencion, tambien rigen correspondientemente para los otros aspectos de la invencion sin que esto se observe expresamente o se haga referencia a ello.

Asf, es objeto de la presente invencion segun un primer aspecto de la presente invencion una dispersion de portadores

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de oxfgeno artificiales, en especial como sustituto de la sangre, con preferencia, con fines de transfusion, en donde la dispersion contiene capsulas con capacidad de almacenamiento de ox^geno reversible, en donde las capsulas comprenden un material de capsula permeable al oxfgeno, que contiene y/o comprende hidrocarburos fluorados, en especial hidrocarburos perfluorados, con preferencia, perfluorocarbonos, en donde el material de capsula permeable al oxfgeno comprende o esta compuesto de un polfmero organico permeable al oxfgeno, en donde el poUmero se selecciona del grupo de los poli(lactidos-co-glicolidos) y cianoacrilatos de polialquilo asf como sus mezclas, en donde el polfmero organico esta conformado libre de puentes de sulfuro y presenta una estructura coherente, en la que en las capsulas, la relacion en peso de material de capsula permeable al oxfgeno a hidrocarburos fluorados esta en el intervalo de 75 : 25 a 10 : 90, en donde los hidrocarburos fluorados presentan pesos moleculares en el intervalo de 250 a 2.000 g/mol y estan conformados en forma lfquida, en donde las capsulas presentan un diametro en el intervalo de 50 a 1.000 nm, en donde la dispersion contiene las capsulas en cantidades relacionadas con el volumen del 1 al 70% en volumen, respecto de la dispersion, en donde la dispersion se ajusta a un valor fisiologico de pH y presenta una viscosidad espedfica n en el intervalo de 0,1 a 1,8 s, respecto de temperaturas en el intervalo de 10°C a 40°C, y en donde la dispersion es una dispersion de base acuosa y/o contiene agua como fase continua en forma de una solucion fisiologica y/o isotonica de cloruro de sodio, en donde la dispersion es estable en almacenamiento.

Una particularidad de la presente invencion se ha de ver asf en el hecho de que los hidrocarburos fluorados, que estan en condiciones de almacenar oxfgeno de modo reversible, estan presentes en forma encapsulada, en especial en forma de las llamadas nanocapsulas. Como se explica mas adelante, esto lleva sorprendentemente a las ventajas de la presente invencion enumeradas mas abajo. Una idea decisiva de la presente invencion es, asf, el uso de capsulas con contenido de perfluorocarbono, en especial nanocapsulas, como portadores de oxfgeno artificiales.

La expresion de la capacidad de almacenamiento de oxfgeno reversible respecto de las capsulas usadas segun la invencion, en especial nanocapsulas, designa en especial a la capacidad de estas capsulas de almacenar el oxfgeno hasta que, en condiciones fisiologicas, en especial en el cuerpo humano o animal, se vuelva a entregar o liberar en caso de necesidad, en especial en los tejidos afectados, en los que hay deficit de oxfgeno o bien estados isquemicos.

La expresion de la capacidad de almacenamiento de oxfgeno designa todo tipo de almacenamiento, por ejemplo, por union ffsica y/o qrnmica, absorcion, inclusion, adsorcion, disolucion, o similares.

De un modo preferido segun la invencion, se conforman las capsulas, en especial las nanocapsulas, como las llamadas capsulas de nucleo/cubierta. En este caso, el material de capsula permeable al oxfgeno conforma la cubierta de la capsula, y los hidrocarburos fluorados estan rodeados o incluidos por la cubierta de capsula permeable al oxfgeno, es decir, los hidrocarburos fluorados forman el interior o bien el nucleo de estas capsulas de nucleo/cubierta.

Sin embargo, alternativamente, a pesar de que menos preferida segun la invencion, tambien es posible que las capsulas, en especial las nanocapsulas, esten presentes como las llamadas capsulas de matriz. En este caso, el material de capsula permeable al oxfgeno conforma una matriz, y los hidrocarburos fluorados se almacenan o se incluyen en la matriz a base de este material de capsula permeable al oxfgeno, con preferencia, en una distribucion homogenea o uniforme.

En lo que respecta al material de capsula permeable al oxfgeno, en especial la cubierta de las capsulas de nucleo/cubierta o el material de matriz de las capsulas de matriz, comprende entonces o esta compuesto por un polfmero organico permeable al oxfgeno. Los polfmeros organicos permeables al oxfgeno segun la invencion son poli(lactidos-co-glicolidos), que se pueden derivar eventualmente con compuestos perfluorados y/o con polialquilenglicol (en especial polietilenglicol), o cianoacrilatos de polialquilo, que pueden ser eventualmente fluorados, asf como mezclas de estos polfmeros. Por derivacion de los polfmeros previamente mencionados, se puede lograr en especial una tendencia reducida a la agregacion, asf como, en caso de aplicacion, una fagocitosis mejorada.

De acuerdo con una realizacion especial, el material de capsula permeable al oxfgeno, en especial la cubierta de las capsulas de nucleo/cubierta o el material de matriz de las capsulas de matriz puede comprender o estar compuesto en especial por polfmero organico permeable al oxfgeno. En especial, el polfmero organico se puede obtener o preparar por medio de procedimientos apropiados de polimerizacion, en especial polimerizacion de emulsion, polimerizacion interfacial o precipitacion interfacial, con preferencia, polimerizacion interfacial o precipitacion interfacial (por ejemplo, preparacion por medio de precipitacion interfacial de polfmeros apropiados como, por ejemplo, en la preparacion de los poli(lactidos-co-glicolidos) antes mencionados, pero tambien, por ejemplo, preparacion por medio de polimerizacion interfacial, por ejemplo, en la preparacion de los cianoacrilatos de polialquilo previamente mencionados). Segun la invencion, el polfmero organico o bien la cubierta de la capsula o la matriz de la capsula formada a partir de el esta libre de puentes de sulfuro, en especial se conforma libre de puentes de di- o polisulfuro, ya que podnan perjudicar la absorcion de oxfgeno y el transporte de oxfgeno. Ademas, se preve segun la invencion que el polfmero organico, en especial la cubierta de las capsulas de nucleo/cubierta o el material de matriz de las capsulas de matriz presente una estructura coherente (es decir, relacionada) (por ejemplo, a diferencia de las capsulas, cuya cubierta de capsula esta formada por aductos puros); de esta manera, se garantiza una capacidad confiable de almacenamiento y transporte de oxfgeno.

Segun una realizacion especial, el material de capsula permeable al oxfgeno, en especial la cubierta de las capsulas de nucleo/cubierta o el material de matriz de las capsulas de matriz, con preferencia, el polfmero organico

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especialmente permeable a oxfgeno de la cubierta de capsula o matriz, puede presentar una modificacion, en especial una modificacion de la superficie y/o grupos funcionales. La modificacion, en especial una modificacion de la superficie, y/o los grupos funcionales se pueden seleccionar en este caso, en especial, de: (i) grupos funcionales que impiden la agregacion, (ii) la interaccion con grupos funcionales que controlan las moleculas biologicas, (iii) grupos funcionales acidos, (iv) grupos hidroxilo, (v) bajo valor fisiologico de pH, con preferencia, grupos anionicos, en especial grupos de acido carboxflico, sulfato, sulfonato, fosfato y fosfonato, (vi) grupos polialquilenpoliol, en especial grupos polietilenglicol, (vii) emulsificantes, (viii) dispersantes, asf como sus combinaciones y/o mezclas entre sf De esta manera, las propiedades de agregacion de las capsulas se controlan de modo dirigido y pueden lograr una dispersabilidad mejorada. Tambien se puede lograr una mejora respecto de la fagocitosis, asf como las propiedades de union y de transferencia de oxfgeno.

De un modo preferido segun la invencion, el material de capsula permeable al oxfgeno, en especial la cubierta de las capsulas de nucleo/cubierta o bien el material de matriz de las capsulas de matriz se conforma, ademas, de forma permeable al CO2.

En cuanto al tamano de las capsulas, presentan un diametro de a lo sumo 1.000 nm; de esta manera, se garantiza que las capsulas atraviesen sin mas los vasos sangumeos, tejidos, organos, etc. afectados. Por otra parte, las capsulas presentan un diametro mmimo de al menos 50 nm, en especial para disponer suficientes cantidades de capacidad de almacenamiento de oxfgeno.

Segun la invencion, las capsulas presentan un diametro en el intervalo de 50 a 1.000 nm, con mayor preferencia aun, 50 a 975 nm.

De una manera de especial preferencia segun la invencion, las capsulas estan en forma de nanocapsulas, con preferencia, con estructura de nucleo/cubierta. Las nanocapsulas preferidas con estructura de nucleo/cubierta presentan un diametro en el intervalo de 50 a 1.000 nm, con mayor preferencia aun, de 50 a 975 nm.

Ventajosamente, las capsulas usadas segun la invencion estan presentes en una distribucion del tamano de partfcula multimodal. En especial, se tienen en cuenta en este caso diametros medios D50 de las capsulas en el intervalo de 50 a 1.000 nm, con mayor preferencia aun, de 50 a 950 nm.

De hecho, se entiende que, en el caso de todos los valores e indicaciones de intervalos mencionados tanto antes como despues, el experto puede discrepar segun la aplicacion o condicionado por el caso individual de los valores e intervalos mencionados, sin apartarse del marco de la presente invencion.

En lo que se refiere a la relacion en peso de material de capsula permeable al oxfgeno a hidrocarburos fluorados en las capsulas, debena ser de a lo sumo 75 : 25, con preferencia, de a lo sumo 50 : 50. Segun la invencion, la relacion en peso de material de capsula permeable al oxfgeno a hidrocarburos fluorados en las capsulas vana en el intervalo de 75 : 25 a 10 : 90, con preferencia, de 70 : 30 a 15 : 85. Cuanto mayor sea la proporcion de hidrocarburos fluorados, mayor sera la capacidad de almacenamiento de oxfgeno, en donde, sin embargo, en proporciones demasiado pequenas de material de capsula, ya no se garantiza la estabilidad de las capsulas usadas segun la invencion, lo cual explica los intervalos de valores previamente mencionados.

En general, las capsulas usadas segun la invencion poseen una densidad de 1,5 a 2,5 g/ml, en especial de 1,8 a 2 g/ml, con preferencia, de 1,85 a 1,9 g/ml.

A pesar de que el desarrollo de las capsulas, en especial nanocapsulas, se ha utilizado en general desde hace bastante tiempo para uso medico y se utilizan nanocapsulas en terapia y diagnostico ya como vefuculos para distintos medicamentos o bien diagnosticos o bien por lo menos se han propuesto para ello, hasta ahora no se han tenido en cuenta las nanocapsulas, en especial como vehfculos para hidrocarburos fluorados como perfluorocarbonos, para la implementacion como portadores de oxfgeno artificiales, en especial para el uso como sustituto de la sangre ("sucedaneo de la sangre" o bien "sustituto de la sangre"). Un concepto de este tipo recien se pudo realizar sorprendentemente en el marco de la presente invencion.

Recien en el marco de la presente invencion se hallo sorprendentemente que es posible desarrollar capsulas, en especial nanocapsulas, con hidrocarburos fluorados, en especial perfluorocarbonos, que se pueden usar como portadores de oxfgeno artificiales. Una preparacion de este tipo hasta ahora no se ha considerado, porque la cubierta de la capsula puede influir negativamente sobre la propiedad de transporte de oxfgeno de estas sustancias, de modo que solo resulte una capacidad de almacenamiento, de transporte y de liberacion de oxfgeno insuficiente. Tambien el uso de sistemas particulados (es decir, capsulas) a diferencia de las emulsiones se opoma a una aplicacion, en especial en lo que respecta a la biocompatibilidad o compatibilidad fisiologica necesarias.

Pero ahora en el marco de la presente invencion se hallo inesperado que las nanocapsulas de perfluorocarbono segun la invencion poseen similares propiedades de transporte de O2 como emulsiones puras de perfluorocarbono, pero -en especial con eleccion apropiada del material de capsula- son absorbidas a una velocidad netamente menor por las celulas del sistema reticuloendotelial. De esta manera, en forma sorprendente, se pueden evitar decisivamente o bien se pueden reducir significativamente los problemas limitantes en el estado de la tecnica del uso clmico de los perfluorocarbonos, en especial los breves tiempos de residencia en el sistema vascular, asf como un trastorno del

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sistema immune.

En lo que se refiere a los hidrocarburos fluorados usados segun la invencion, em especial los hidrocarburos perfluorados, con preferencia, perfluorocarbonos, estan en condiciones para el almacenamiento y/o la absorcion reversible de ox^geno, en especial en condiciones fisiologicas, o bien poseen una capacidad de almacenamiento de oxfgeno reversible, en especial en condiciones fisiologicas. A consecuencia de la reversibilidad de la capacidad de almacenamiento del oxfgeno, los hidrocarburos fluorados estan en condiciones de volver a suministrar o liberar el oxfgeno en caso de necesidad, en especial en condiciones fisiologicas, directamente en el lugar de la necesidad, por ejemplo, en tejidos u organos de estado isquemicos.

Usualmente, los hidrocarburos fluorados usados segun la invencion, en especial los hidrocarburos perfluorados, con preferencia, perfluorocarbonos, son lfquidos, en especial en condiciones fisiologicas.

Los hidrocarburos fluorados usados segun la invencion, en especial los hidrocarburos perfluorados, con preferencia, perfluorocarbonos, poseen pesos moleculares en el intervalo de 250 a 2.000 g/mol, en especial de 300 a 1.000 g/mol, con preferencia, de 400 a 600 g/mol. En este caso, los hidrocarburos fluorados usados se conforman, con preferencia, en forma lfquida, respecto de las condiciones normales, en especial temperaturas ambiente (por ejemplo, 20°C) y presion atmosferica.

En general, como hidrocarburos fluorados se usan hidrocarburos perfluorados, en especial perfluorocarbonos; en este caso, se trata de compuestos carbonados totalmente sustituidos con atomos de fluor. Sin embargo, tambien es posible segun la invencion usar hidrocarburos fluorados que contienen al menos un halogeno distinto del fluor, con preferencia, bromo como, por ejemplo, bromoperfluorooctano.

En general, los hidrocarburos fluorados usados segun la invencion se seleccionan del grupo de perfluorooctano, perfluorodecano, perfluorodecalina y bromoperfluorooctano asf como sus mezclas, en especial perfluorooctano, perfluorodecano y perfluorodecalina, asf como sus mezclas, con preferencia, perfluorooctano y/o perfluorodecano.

La cantidad relacionada con el volumen de capsulas en las dispersiones segun la invencion puede variar en amplios intervalos. Las dispersiones segun la invencion contienen las capsulas en cantidades relacionadas con el volumen del 1 al 70% en volumen, en especial del 5 al 65% en volumen, con preferencia, del 10 al 60% en volumen, con preferencia especial, del 20 al 50% en volumen, respecto de las dispersiones.

La cantidad relacionada con la masa de las capsulas en las dispersiones segun la invencion puede variar de igual modo en amplios intervalos. En general, las dispersiones segun la invencion contienen las capsulas en cantidades relacionadas con la masa del 5 al 80% en peso, en especial del 10 al 75% en peso, con preferencia, del 15 al 65% en peso, respecto de las dispersiones.

A fin de permitir un uso sin complicaciones en el tratamiento del cuerpo humano o animal, se regulan las dispersiones segun la invencion en un valor fisiologico de pH y/o una potencia ionica fisiologica y/o una osmolaridad fisiologica y/o una composicion ionica fisiologica.

En general, el valor de pH de las dispersiones segun la invencion esta en el intervalo de 6,5 a 7,9, en especial de 7 a 7,5, con preferencia, de 7 a 7,45, con preferencia especial, de 7,37 a 7,45, y equivale asf esencialmente al valor de pH de la sangre natural o plasma sangumeo.

Para regular o mantener el valor del pH, se puede prever la adicion de un tampon o un sistema tamponante, en especial un tampon fisiologico o bien un sistema tamponante fisiologico, con preferencia, una base de fosfato.

Para un uso libre de complicaciones, las dispersiones segun la invencion deben presentar esencialmente una consistencia y viscosidad comparables a las de la sangre natural o el suero sangumeo. Las dispersiones segun la invencion presentan una viscosidad espedfica n en el intervalo de 0,1 a 1,8 s, en especial de 0,2 a 1,5 s, con preferencia, de 0,25 a 1,25 s, en donde los valores de la viscosidad previamente mencionados se refieren en especial a temperaturas en el intervalo de 10°C a 40°C.

Las dispersiones segun la invencion se conforman como dispersion de base acuosa, es decir, las dispersiones segun la invencion contienen como fase continua (es decir, como agente dispersante o dispersante) agua, en especial en forma de una solucion de cloruro de sodio preferentemente fisiologica y/o isotonica, con preferencia, con una concentracion de cloruro de sodio del 0,9% en peso, respecto de la fase continua.

En cuanto a la osmolaridad de la dispersion segun la invencion, puede variar igualmente en amplios intervalos. En general, las dispersiones segun la invencion presentan osmolaridades en el intervalo de 250 a 350 mosmol/l, en especial de 280 a 310 mosmol/l.

Ademas, se puede prever que las dispersiones segun la invencion contienen, ademas excipientes y/o aditivos usuales, que se pueden seleccionar en especial del grupo de dispersantes, emulsificantes, extensores, aglutinantes, humectantes, estabilizantes, asf como sus mezclas. Como emulsificantes se pueden usar, por ejemplo, lecitina y/o colesterol y/o derivados de acidos biliares y/o sales de los compuestos previamente mencionados (por ejemplo,

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colatos, como colato alcalino, con preferencia, colato de sodio). Sin embargo, la cantidad de tales excipientes y/o aditivos, en especial la cantidad de dispersantes y/o emulsificantes (por ejemplo, colato de sodio), en las dispersiones segun la invencion no superan ventajosamente una concentracion de 50 pmol/l, en especial 40 pmol/l, con preferencia, 35 pmol/l. Contrariamente, una mayor concentracion (por ejemplo, mayor concentracion de emulsificante) pueden tener una influencia citotoxica y, por ello, debena evitarse.

La presente invencion proporciona asf portadores de oxfgeno artificiales a base de hidrocarburos fluorados, en especial a base de perfluorocarbonos, en forma de dispersiones de las capsulas previamente definidas de material de capsula permeable al oxfgeno e hidrocarburos fluorados aqu contenidos o encerrados por el como portadores de oxfgeno propiamente dichos (es decir, almacenadores de oxfgeno reversible en condiciones fisiologicas), que evitan parcialmente o debilitan las desventajas previamente expuestas del estado de la tecnica.

En especial, los portadores de oxfgeno artificiales o bien las dispersiones que los contienen son apropiados o estan en condiciones, por ejemplo, de como sustituto de la sangre ("sucedaneo de la sangre" o "sustituto de la sangre"), en especial en estado con o despues de la perdida de sangre del cuerpo humano o animal (por ejemplo, despues de intervenciones quirurgicas, accidentes, lesiones etc.), o para el tratamiento preventivo y/o terapeutico de estados isquemicos o de estados despues de reperfusion (llamado smdrome del torniquete o smdrome de reperfusion).

En el marco de la presente invencion, se pueden preparar nanocapsulas perfluorocarbonadas con distintos materiales de capsula y propiedades superficiales y con distintos perfluorocarbonos.

La preparacion de las capsulas por usar segun la invencion, en especial (nano)capsulas perfluorocarbonadas, se puede realizar en una forma en sf conocida por el experto en la tecnica. Esto se puede formar, por ejemplo, por polimerizacion in situ de monomeros de partida apropiados, que luego forman el material de capsula o las paredes de la capsula, en presencia de los perfluorocarbonos por encapsular (por ejemplo, por medio de procedimientos de polimerizacion apropiados, en especial polimerizacion de emulsion, polimerizacion interfacial, etc.).

Las (nano)capsulas perfluorocarbonadas y las dispersiones o medicamentos que las contienen se caracterizan en especial con metodos microscopicos y espectroscopicos y, ademas, se confirman su biocompatibilidad, su absorcion en las celulas y su capacidad para el transporte de oxfgeno o bien para el suministro de oxfgeno en sistemas biologicos simples usando la microscopia por exploracion laser y la microscopia intravital, asf como tambien en sistemas mas complejos hasta ensayos con animales.

En el marco de la presente invencion, se usan, con preferencia, capsulas, en especial nanocapsulas, opcionalmente con poli(lactidos-co-glicolidos) modificados con compuestos perfluorados y/o con polietilenglicol o con cianoacrilatos de polialquilo opcionalmente fluorados, en especial perfluorados como material de capsula, en especial cubierta, y perfluorooctano, perfluorodecalina o bien perfluorodecano como interior de la capsula o como nucleo de capsula, que se pueden emplear en el cuerpo humano o animal como portadores de oxfgeno artificiales. Asf se impone una base decisiva como alternativa para la transfusion de sangre.

La cubierta de la capsula de las (nano)capsulas perfluorocarbonadas usadas a base de poli(lactido-co-glicolidos) opcionalmente modificados con compuestos perfluorados o a base de cianoacrilato de polialquilo opcionalmente fluorado, etc. determina en especial las propiedades biologicas, mientras que el nucleo de la capsula con o de perfluorocarbonos como, por ejemplo, perfluorodecano, perfluorodecalina, perfluorooctano etc., es el portador de oxfgeno propiamente dicho.

Las (nano)capsulas perfluorocarbonadas proporcionadas segun la invencion o las dispersiones o los productos farmaceuticos (medicamentos) que las contienen permiten multiples posibilidades de aplicacion. A modo de ejemplo, se pueden usar en todos los estadios del deficit de oxfgeno en el organismo humano o animal. Los ejemplos de ellos son danos de las celulas, los tejidos y los organos por isquemia y reperfusion; los danos tfpicos por isquemia y reperfusion son infarto cardfaco, apoplejfa, estados de shock despues de una fuerte, asf como el dano de organos de donantes durante el trasplante. Los mecanismos que se investigaron en este sentido son el trastorno de la homeostasis ionica celular en la fase isquemica (es decir, la fase del deficit de oxfgeno debido a la interrupcion de la circulacion), asf como la participacion de especies de oxfgeno y nitrogeno reactivas en el dano en la fase de la reperfusion (es decir, la recirculacion y con ello, el reabastecimiento con oxfgeno, un proceso que esta ligado con un componente autonomo de dano). Las (nano)capsulas perfluorocarbonadas o bien las dispersiones o bien los productos farmaceuticos que las contienen que las contienen permiten asf, por ejemplo, el uso como solucion de proteccion o bien dispersion de proteccion para proteger los organos durante el trasplante (como, por ejemplo, corazon, fugado, rinon, pulmon, pancreas, intestino, etc.).

En el marco de la presente invencion, se usan dispersiones de capsula unitarias y estables al almacenamiento de (nano)partmulas perfluorocarbonadas. De un modo en sf conocido, la preparacion de las capsulas por emplear segun la invencion se puede realizar, por ejemplo, por medio de la formacion intermedia de una miniemulsion que lleva a dispersiones particularmente estables con estrechas distribuciones de tamanos. Las dependencias entre los parametros de preparacion y las propiedades mas importantes de las dispersiones de capsula se trabajaron en series de ensayos sistematicos usando planificaciones estadfsticas de ensayos. En relacion con el desarrollo de procedimientos de preparacion, se desarrollaron mas alla de ello nuevos metodos de caracterizacion que se basan en

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especial en el uso de espectroscopia de resonancia magnetica nuclear.

La eleccion del material de cubierta de capsula se puede realizar en especial segun los siguientes criterios: factibilidad y simplicidad de la preparacion, en especial respecto de grandes cantidades, estabilidad en caso de un almacenamiento prolongado, permeabilidad para O2 y/o CO2, ninguna toxicidad existente, degradabilidad biologica, vida util en el sistema circulatorio, posibilidades de la ulterior modificacion de la superficie, etc.

De acuerdo con una realizacion preferida segun la invencion, la cubierta de la capsula de las nanocapsulas perfluorocarbonadas se puede formar en especial a partir de poli(lactido-co-glicolido) opcionalmente modificado con compuestos perfluorados o a partir de cianoacrilato de polialquilo opcionalmente fluorado. En el caso de usar poli(lactido-co-glicolido) opcionalmente modificado con compuestos perfluorados, puede variar la relacion de lactido/glicolido (por ejemplo, en el intervalo de 25 : 75 a 75 : 25). Como perfluorocarbonos se pueden usar, de modo preferido segun la invencion, perfluorodecano, pefluorodecalina y perfluorooctano.

Las (nano)capsulas perfluorocarbonadas de poli(lactido-co-glicolido) usadas preferentemente segun la invencion se pueden preparar, por ejemplo, de la siguiente manera: el poli(lactido-glicolido) representa un polfmero que se forma aleatorizado secuencialmente a partir de unidades de lactilo (-CH(CHa)-CO-O-) y unidades de glicolilo (-CH2-CO-O-) en relaciones variables de cantidades (comp., por ejemplo, Wang, L., Venkatraman, S., Gan, L. H., y Kleiner, L. (2005), Structure formation in injectable poly(lactide-coglycolide) depots. II. Nature of the gel. J Biomed Mater Res B Appl Biomater 72, 215-222). Los distintos polfmeros de poli(lactido-co-glicolido) se distinguen, por un lado, en el contenido de unidades de lactilo (por ejemplo, 50% al 85%), por otro lado, en el contenido dado de lactilo por medio de una diferente viscosidad. Todos los polfmeros de poli(lactido-co-glicolido) se degradan en mairnferos en ultima instancia en agua y CO2. Con ello, representan productos inocuos desde el punto de vista fisiologico y se usan como tales desde hace casi cuarenta anos en la farmacologfa. Debido a su porosidad, las paredes de estas capsulas son bien permeables a O2 y CO2. La encapsulacion se produce sin perdida de la funcionalidad. La preparacion de las capsulas se puede producir, por ejemplo, analogamente al procedimiento de preparacion tal como se describe, por ejemplo, por Pisani, E., Tsapis, N., Paris, J., Nicolas, V., Cattel, L., y Fattal, E. (2006) Polymeric nano/microcapsules of liquid Perfluorcarbons for ultrasonic imaging: physical characterization. Langmuir 22, 4397-4402. El procedimiento allf descrito se puede usar correspondientemente para la encapsulacion de perfluorocarbonos, en especial para preparar nanocapsulas como portadores de oxfgeno, por ejemplo, con los nucleos de perfluorooctano, perfluorodecalina o perfluorodecano. El poli(lactido-co-glicolido) se puede modificar opcionalmente con compuestos perfluorados o bien se puede derivatizar.

Asimismo tambien se prefieren segun la invencion las (nano)capsulas perfluorocarbonadas de cianoacrilato de polialquilo opcionalmente fluorado. El cianoacrilato de alquilo ofrece la ventaja como monomero reactivo de que se polimeriza en condiciones muy protectoras en la interfaz de una emulsion de aceite en agua, pudiendo formar asf capsulas (comp. por ejemplo, Couvreur, P., Kante, B., Roland, M., Guiot, P., Bauduin, P., y Speiser, P. (1979) Polycyanacrylate nanocapsules as potential lysosomotropic carriers: preparation, morphological and sorptive properties. J Pharm Pharmacol 31, 331-332 asf como Florence, A. T., Whateley, T. L., y Wood, D. A. (1979) Potentially biodegradable microcapsules with poly(alkyl 2-cyanoacrylate)membranes. J Pharm Pharmacol 31, 422-42). La polimerizacion anionica se puede iniciar en este caso por medio de una modificacion dirigida del valor del pH de la fase acuosa y puede llevar a una cubierta polimerica ffsicamente reticulada, pero relativamente porosa y permeable al gas. La preparacion de (nano)capsulas de cianoacrilato de polialquilo se describe en el mterin en varias variantes y tambien se puede llevar a cabo en gran escala (comp. por ejemplo, Wohlgemuth, M., Machtle, W., y Mayer, C. (2000) Improved preparation and physical studies of polybuthylcyanoacrylate nanocapsules. J Microencapsul 17, 437-448; Mayer, C. (2005) Nanocapsules as drug delivery systems. Int J Artif Organs 28, 1163-1171; Altinbas, N., Fehmer, C., Terheiden, A., Shukla, A., Rehage, H., y Mayer, C. (2006) Alkylcyanoacrylate nanocapsules prepared from miniemulsions: a comparison with the conventional approach. J Microencapsul 23, 567-581; Al Khouri Fallouh, N., Roblet-Treupel, L., Fessi, H., Devissaguet, J. P., y Puisieux, F. (1986) Development of a new process for the manufacture of polyisobuthylcyanoacrylate nanocapsules. Int J Pharm 28, 125-132; Lescure, F., Zimmer, C., Roy, D., y Couvreur, P. (1992) Optimization of polyalkylcyanoacrylate nanoparticle preparation influence of sulfur-dioxide and pH on nanoparticle characteristics. J Colloid Interface Sci 154, 77-86). En el caso de la preparacion de nanocapsulas de cianoacrilato de polialquilo fluoradas se puede proceder en especial haciendo reaccionar cianoacrilato de alquilo (por ejemplo, cianoacrilato de etilo) en principio por transesterificacion en cianoacrilato de alquilo fluorado, que luego se hace reaccionar, por ejemplo, por polimerizacion interfacial a gotitas dispersadas de perfluorocarbono (por ejemplo, perfluorodecalina) en capsulas de cubierta de capsula de cianoacrilato fluorado con capsulas perfluorocarbonadas allf contenidas.

Las capsulas usadas segun la invencion son mecanica y termicamente estables y se pueden almacenar casi ilimitadamente tanto como dispersion como tambien en estado liofilizado. Menores moleculas como etanol o benceno estan sujetas a un rapido intercambio a traves de la cubierta de la capsula, el tiempo de vida media en estado encapsulado es, en este caso, de solo algunos milisegundos. Los diametros de las capsulas estan en el intervalo de nanometros a micrometres (por ejemplo, entre 100 y 500 nm) y son controlables a traves de las condiciones marco de la preparacion. El polfmero es biodegradable, los productos de degradacion generados no tienen toxicidad o en todo caso, tienen una toxicidad extremadamente baja. Las nanocapsulas de cianoacrilato de polialquilo son asf sistemas de soporte multiples y adaptables para la presente invencion. Las dispersiones de nanocapsulas de cianoacrilato de polialquilo se pueden estabilizar por medio de copolfmeros de bloque anfifflicos. A fin de lograr tiempos de ciclos

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mayores en el organismo vivo, tambien se puede producir una estabilizacion con quitosano, que lleva a capsulas con carga positiva. La ventaja especial de las nanocapsulas de cianoacrilato de polialquilo respecto de otros sistemas biodegradables radica sobre todo en la vida util relativamente larga de las capsulas en condiciones fisiologicas.

Otro objeto de la presente invencion -segun un segundo aspecto de la presente invencion- es el uso de las dispersiones previamente descritas segun la presente invencion para el tratamiento preventivo y/o terapeutico de estados deficientes de oxfgeno del cuerpo humano o animal o bien para la preparacion de un medicamento para el tratamiento preventivo y/o terapeutico de estados deficientes de oxfgeno del cuerpo humano o animal.

La expresion de estado de deficit de oxfgeno del cuerpo humano o animal, como se usa en el marco de la presente invencion, designa en especial estados isquemicos e hipoxicos del cuerpo humano o animal o bien de determinados tejidos u organos, en donde en el marco de la presente invencion, la expresion de isquemia designa en especial una menor irrigacion o una falta de irrigacion de un tejido o de un organo (por ejemplo, estado despues de la perdida de sangre, sangrado, etc.) y acompanada con un deficit de oxfgeno en el area afectada (con lo cual, a su vez, se impide el metabolismo celular o incluso, por ende, se paraliza), mientras que la expresion de hipoxia en el marco de la presente invencion en especial se usa en especial para designar el deficit de oxfgeno en el tejido (por ejemplo, estado despues de una intoxicacion gaseosa como, por ejemplo, intoxicacion por monoxido de carbono, etc.) (en donde la ausencia total de oxfgeno tambien se designa como anoxia).

Otro objeto de la presente invencion es el uso de las dispersiones segun la invencion descritas previamente como sustitutos de la sangre, en especial con fines de transfusion.

A modo de ejemplo, las dispersiones segun la invencion se pueden usar para el tratamiento preventivo y/o terapeutico de estados del cuerpo humano o animal con o despues de la perdida de sangre, en especial intervenciones quirurgicas, accidentes, lesiones o similares.

Ademas, las dispersiones segun la invencion se pueden usar del mismo modo para el tratamiento preventivo y/o terapeutico de estados isquemicos o de estados despues de reperfusion, en especial del smdrome del torniquete (smdrome de reperfusion), o bien para la preparacion de un medicamento para el tratamiento preventivo y/o terapeutico de estados isquemicos o de estados despues de reperfusion, en especial del smdrome del torniquete (smdrome de reperfusion).

Ademas, las dispersiones segun la invencion tambien se pueden usar para la proteccion de organos en el marco de los trasplantes. De este modo, por ejemplo, se pueden proteger eficazmente los organos extrafdos o bien por trasplantar hasta el momento del implante en el receptor del organo (por ejemplo, por perfusion con la dispersion segun la invencion).

Ademas, las dispersiones segun la invencion tambien se pueden usar para el tratamiento preventivo y/o terapeutico de formacion de burbujas de gas en la sangre o de embolias gaseosas del cuerpo humano o animal o bien para la preparacion de un medicamento para el tratamiento preventivo y/o terapeutico de formaciones de burbujas de gas en la sangre o de embolias gaseosas del cuerpo humano o animal (por ejemplo, para el tratamiento de embolias gaseosas, tal como pueden aparecer despues de procesos de inmersion impropios en el sector de buceo). Aqu llegan a buen termino en especial las buenas propiedades de desprendimiento de gas (por ejemplo, para oxfgeno, dioxido de carbono, nitrogeno, etc.) de las dispersiones segun la invencion o bien de las capsulas allf contenidas.

Ademas, las dispersiones segun la invencion tambien se pueden usar para la aplicacion en maquinas de corazon/pulmon, en especial para el tratamiento preventivo y/o terapeutico de embolias gaseosas del cuerpo humano o animal o bien para la preparacion de un medicamento para el tratamiento preventivo y/o terapeutico de embolias gaseosas del cuerpo humano o animal. De esta manera, se pueden impedir eficazmente, por ejemplo, danos cerebrales a consecuencia de estados deficientes de oxfgeno.

Del mismo modo, las dispersiones segun la invencion se pueden usar para el tratamiento preventivo y/o terapeutico de intoxicaciones gaseosas o intoxicaciones por humo del cuerpo humano o animal o bien para la preparacion de un medicamento para el tratamiento preventivo y/o terapeutico de intoxicaciones gaseosas o intoxicaciones por humo del cuerpo humano o animal (por ejemplo, en caso de intoxicaciones por humo debido a un incendio o tambien en caso de intoxicaciones gaseosas como, por ejemplo, intoxicaciones gaseosas con monoxido de carbono, cianuro de hidrogeno, etc.).

En el caso de los usos segun la invencion previamente mencionados y descritos a continuacion, las dispersiones segun la invencion se pueden aplicar en especial en cantidades de 5 a 15.000 ml, en especial de 5 a 10.000 ml, con preferencia, de 10 a 3.000 ml, por dosis individual, con preferencia, por medio de transfusion.

En otras palabras, la presente invencion describe el uso de hidrocarburos fluorados, en especial hidrocarburos perfluorados, con preferencia, perfluorocarbonos, como portadores de oxfgeno artificiales para el tratamiento preventivo y/o terapeutico del cuerpo humano o animal o bien para la preparacion de un medicamento para el tratamiento preventivo y/o terapeutico del cuerpo humano o animal, en especial como sustituto de la sangre, con preferencia, con fines de transfusion, en donde los hidrocarburos fluorados se aplican en forma de capsulas con capacidad reversible de almacenamiento de oxfgeno, en donde las capsulas comprenden un material de capsula

permeable al oxfgeno, que contiene o incluye los hidrocarburos fluorados. En especial, las capsulas se aplican o se usan en forma de una dispersion, como se describio previamente. En especial, se pueden usar las capsulas previamente descritas para el tratamiento preventivo y/o terapeutico de estados deficientes de ox^geno del cuerpo humano o animal o bien para la preparacion de un medicamento para el tratamiento preventivo y/o terapeutico de 5 estados deficientes de oxfgeno del cuerpo humano o animal. En especial, con los sistemas de capsulas previamente descritos, se pueden tratar estados del cuerpo humano o animal con y/o despues de la perdida de sangre, en especial intervenciones quirurgicas, accidentes, lesiones o similares, de modo preventivo y/o terapeutico. Del mismo modo, se tiene en cuenta un uso de las capsulas previamente descritas para el tratamiento preventivo y/o terapeutico de estados isquemicos o de estados despues de reperfusion, en especial del smdrome del torniquete (smdrome de reperfusion). 10 Asimismo se tiene en cuenta el uso para la proteccion de organos en el marco del trasplante, como se describio previamente. Tambien se tiene en cuenta un uso de las capsulas previamente descritas para el tratamiento preventivo y/o terapeutico de formacion de burbujas de gas en la sangre o de embolias gaseosas del cuerpo humano o animal o bien para la preparacion de un medicamento para el tratamiento preventivo y/o terapeutico de formaciones de burbujas de gas en la sangre o de embolias gaseosas del cuerpo humano o animal. Tambien esta comprendido un uso de las 15 capsulas previamente descrito para usar en maquinas de corazon/pulmon, en especial para el tratamiento preventivo y/o terapeutico de embolias gaseosas del cuerpo humano o animal o bien para la preparacion de un medicamento para el tratamiento preventivo y/o terapeutico de embolias gaseosas del cuerpo humano o animal. Finalmente, se tiene en cuenta un uso de las capsulas previamente descrito para el tratamiento preventivo y/o terapeutico de intoxicaciones gaseosas o intoxicaciones por humo del cuerpo humano o animal o bien para la preparacion de un medicamento para 20 el tratamiento preventivo y/o terapeutico de intoxicaciones gaseosas o intoxicaciones por humo del cuerpo humano o animal.

Del mismo modo, la presente invencion describe el uso de capsulas, en especial de nanocapsulas, con un material de capsula permeable al oxfgeno e hidrocarburos fluorados allf contenidos y/o encerrados, en especial hidrocarburos perfluorados, con preferencia, perfluorocarbonos, como portadores de oxfgeno artificiales, en especial como sustituto 25 de la sangre, en especial para los fines de uso y terapias previamente mencionados (por ejemplo, para la proteccion de organos durante el trasplante o bien para la proteccion de organos por trasplantar, en especial en el penodo entre la extraccion del organo y el implante etc.).

Para mayores detalles respecto del segundo aspecto de la presente invencion, se puede remitir para evitar repeticiones innecesarias a las realizaciones anteriores respecto del primer aspecto de la invencion, que son validos 30 respecto de los demas aspectos de la invencion.

Las conformaciones, conversiones y variaciones de la presente invencion son reconocibles y realizables sin mas por el experto en la tecnica con la lectura de la descripcion, sin que se aparte en ello del marco de la presente invencion.

Los siguientes ejemplos de realizacion sirven unicamente para visualizar la presente invencion, sin embargo, sin limitar la presente invencion a ellos.

35 Ejemplos de realizacion:

Preparacion de (nano)capsulas perfluorocarbonadas aplicables segun la invencion

Dispositivo para la smtesis de capsulas de poli(D,L-lactido-co-glicolido) con un diametro de (2,5 ± 1,5) pm y otros sistemas de capsulas segun la invencion

El poli(D,L-lactido-co-glicolido) (100 mg) con una densidad interna de aproximadamente 0,45 a 0,6 g/cm3 y 40 fluorodecalina (100 pl) se disuelve a temperatura ambiente en diclorometano (6 ml). Se disuelve colato de sodio (1,5%) en agua destilada, y esta solucion se enfna luego hasta 4°C. La solucion de diclorometano (6 ml) se mezcla luego con la solucion acuosa fria de colato de sodio (20 ml) bajo agitacion vigorosa en un bano de hielo. Para agitar, se usa un Ultraturrax con un adaptador de distribucion (Ultraturrax T25/SN-25-10G de la empresa IKA, velocidad de agitacion 13.500 rev/min, duracion de agitacion de 2 minutos). Para la visualizacion y caracterizacion, tambien se pueden 45 preparar capsulas, cuyo material de capsula esta enriquecido con el colorante de fluorescencia. Estas capsulas se preparan de modo analogo al pipetear 150 pl de una solucion concentrada de rojo Nilo (0,057 mg/ml en diclorometano) en una solucion de diclorometano (6 ml), que contiene el poli(D,L-lactido-co-glicolido) y la fluorodecalina. En cada caso, despues de la agitacion, se separa la fase de diclorometano, lavando la mezcla de reaccion bifasica (aproximadamente 26 ml) con un pequeno flujo de gas de oxfgeno (0,1 a 100 ml/min) hasta que se haya sacado toda 50 la fase organica. Las capsulas se sedimentan lentamente (t-i/2 durante aproximadamente 6 horas) en la solucion altamente concentrada de colato y asf se pueden separar o bien absorber en solucion al 0,9% de NaCl o bien transformar en dispersiones segun la invencion para el uso reglamentario ("sucedaneo de la sangre" o bien "sustituto de la sangre") (cantidades de aplicacion: 5 a 15.000 ml, en especial 5 a 10.000 ml, con preferencia, 10 a 3.000 ml).

En otras smtesis, se preparan (nano)capsulas perfluorocarbonadas utiles segun la invencion con relaciones variables 55 en el poli(D,L-lactido-co-glicolido) en el intervalo de 25 : 75 a 75 : 25 y con densidades internas variables de las capsulas de 0,16 a 1,3 dl/g.

De modo correspondiente, se preparan ademas (nano)capsulas perfluorocarbonadas utiles segun la invencion con una cubierta de capsula derivada con compuestos perfluorados a base de poli(D,L-lactido-co-glicolido), asf como

(nano)capsulas perfluorocarbonadas con una cubierta de capsula derivada con polietilenglicol a base de poli(D,L-lactido-co-glicolido).

En la smtesis de capsulas de poli(D,L-lactido-co-glicolido) modificadas, por ejemplo, con un diametro de (2,5 ± 1,5) pM se puede proceder, por ejemplo, de la siguiente manera: poli(D,L-lactido-co-glicolido) (50 : 50, 92 mg) con grupos 5 carboxilo terminales y la densidad interna de 0,45 a 0,6 dl/g se disuelve a temperatura ambiente en diclorometano (3 ml). Un segundo poli(D,L-lactido-co-glicolido) (50 : 50, 8 mg), que forma con polietilenglicol de 5.000 Dalton un copolfmero 85 : 15, se disuelve asimismo a temperatura ambiente en diclorometano (3 ml). Despues del proceso de solucion de los polfmeros, se unen las dos soluciones. Luego se disuelve la fluorodecalina (l00 pl) a temperatura ambiente en esta solucion de diclorometano (6 ml). El colato de sodio (al 1,5%) se disuelve en agua destilada, y esta 10 solucion se enfna luego hasta 4°C. La solucion de diclorometano (6 ml) se mezcla luego con la solucion acuosa fria de colato de sodio (20 ml) bajo agitacion vigorosa en un bano de hielo. Para agitar, se usa un Ultraturrax con un adaptador de distribucion (por ejemplo, Ultraturrax T25/S-25KV-25G-IL de la empresa IKA, velocidad de agitacion 6000 rev/min, duracion de agitacion de 2 minutos). Para la visualizacion y caracterizacion, se pueden preparar tambien capsulas cuyo material de capsula se enriquece con colorante fluorescente de rojo Nilo. Estas capsulas se preparan de modo 15 analogo al pipetear 150 pl de una solucion concentrada de rojo Nilo (0,057 mg/ml en diclorometano) a la solucion de diclorometano que contiene poli(D,L-lactido-co-glicolido)/fluorodecalina (6 ml). En cada caso, se separa la fase de diclorometano despues de la agitacion, lavando la mezcla de reaccion bifasica (aproximadamente 26 ml) con un pequeno flujo de gas oxfgeno (0,1 a 1 ml/min) hasta que se haya sacado toda la fase organica. Las capsulas se sedimentan lentamente (t-i/2 durante aproximadamente 6 horas) en la solucion altamente concentrada de colato y se 20 pueden separar asf o bien absorber en solucion al 0,9% de NaCl. Mediante la derivatizacion de los polfmeros, se puede lograr una mejora respecto de la evitacion de la agregacion y la fagocitosis.

Ademas, las nanocapsulas perfluorocarbonadas utiles segun la invencion se preparan con una cubierta de capsula a base de cianoacrilato de alquilo o a base de cianoacrilato de perfluoroalquilo.

Caracterizacion fisicoqmmica de las (nano)capsulas perfluorocarbonadas utiles segun la invencion o bien las 25 dispersiones contenidas en ellas

Las nanocapsulas perfluorocarbonadas utiles segun la invencion se caracterizan en su tamano, su estructura homogenea, su constitucion y su composicion mediante los siguientes procedimientos (metodos):

Microscopia confocal por exploracion laser (LSM)

La microscopia confocal por exploracion laser (LSM) se usa para la determinacion del tamano y la deteccion de la 30 estructura homogenea de las nanocapsulas perfluorocarbonadas utiles segun la invencion. Para ello se colorean las nanocapsulas con el colorante fluorescente rojo Nilo (9-dietilamino-5H-benzo[a]fenoxazin-5-ona), que se acumula en la pared de la capsula debido a sus propiedades lipofflicas. Las mediciones de LSM se llevan a cabo usando laser de helio/neon y objetivos de alta resolucion. Las alfcuotas de las nanocapsulas perfluorocarbonadas diluidas coloreadas y diluidas con un tampon de composicion fisiologica se aplican sobre la superficie de cubreobjetos tratados con 35 poli-L-lisina en camaras Pentz modificadas y se exhibe la fluorescencia en distintos planos de enfoque de la columna de lfquidos. Debido a la densidad de capa optica muy escasa del sistema confocal, tambien son posibles asf limitadamente representaciones espaciales de las nanocapsulas perfluorocarbonadas. Su tamano y homogeneidad se cuantifica sobre la base de las senales detectadas por medio del correspondiente software "Physiology Evaluation" del sistema LSM 510.

40 Observacion bajo microscopio optico de las capsulas dispersa en el campo oscuro

La microscopia por exploracion laser es apropiada solo limitadamente para la determinacion de tamanos de nanocapsulas con un diametro inferior a 1 pm. Por ello, se usa como otro procedimiento la observacion bajo microscopio optico de las capsulas dispersas en el campo oscuro. La observacion bajo microscopio optico de las capsulas dispersas en el campo oscuro sirve para la determinacion del movimiento de partfculas de Brown. En este 45 caso, se procesan los movimientos de las partfculas individuales por evaluacion automatica de imagenes de un archivo de video en tiempo real y en un histograma del tamano de las capsulas.

Microscopia de sonda de barrido (AFM)

Con la microscopia de sonda de barrido, se usa un metodo que no solo permite la representacion de las capsulas, sino tambien la determinacion de las propiedades mecanicas. En un ensayo de impresion, se registra un diagrama de 50 fuerza-recorrido, que proporciona datos importantes acerca de la resistencia mecanica, la deformabilidad reversible y la elasticidad de las capsulas. Mas alla de ello, el tipo de plegado de la cubierta de capsula segun el ensayo de impresion, permite sacar conclusiones acerca del espesor de la membrana y la estructura interna de las capsulas.

Espectroscopia de RMN 13C y 19F

Las mediciones por resonancia nuclear en atomos de carbono bajo observacion del isotopo 13C sirven para la 55 caracterizacion qmmica de la pared de la capsula y suministran informaciones acerca del estado del curso de la reaccion de polimerizacion. Mas alla de ello, las mediciones en los nucleos de fluor usando gradientes de campo

pulsado sirven para la observacion de propiedades de autodifusion del hidrocarburo fluorado, de lo que se pueden sacar conclusiones otra vez del estado de las fases y la homogeneidad de fases del contenido de la capsula. De esta manera, por ejemplo, se asegura que el contenido lfquido se halle en una cavidad libre y no en un medio aproximadamente fungoide-poroso. Ademas, el registro de espectros lineales 19F permite la observacion de la 5 absorcion de oxfgeno: el ox^geno influye por medio de sus propiedades paramagneticas la senal de resonancia de los nucleos de fluor, de modo que resultan tipicas ampliaciones de lmea y acortamientos de los tiempos de relajacion, cuya expresion permite sacar conclusiones directas de la concentracion de oxfgeno en el interior de las capsulas. De esta manera, se puede determinar tanto la cinetica de la absorcion de oxfgeno como tambien la posicion del equilibrio de distribucion.

10 En la siguiente tabla, se reproducen los parametros de las capsulas preparadas y caracterizadas o bien de las dispersiones que las contienen:

Parametros

Valores

Densidad de las capsulas

1,80 - 1,95 g/ml

Concentracion en capsulas

5 - 60% en volumen

Tamano de las capsulas

50 - 5.000 nm

Viscosidad de la solucion espedfica n

0,25 - 1,25 s

Valor de pH de las dispersiones

7,00 -7,45

Potencia ionica de las dispersiones

280 - 310 mosmol/l

Materiales de la capsula (material de la cubierta de la capsula)

A: cianoacrilato de alquilo B: cianoacrilato de perfluoroalquilo C: poli(D,L-lactido-co-glicolido) D: poli(D,L-lactido-co-glicolido) derivatizado con compuestos perfluorados E: poli(D,L-lactido-co-glicolido) derivatizado con polietilenglicol

Perfluorocarbonos

perfluorodecalina perfluorooctano perfluorodecano

Cantidad utilizada

5 a 15.000 ml, en especial 5 a 10.000 ml, con preferencia, 10 a 3.000 ml

Ensayo de la biocompatibilidad de las nanocapsulas perfluorocarbonadas, su absorcion en celulas y su capacidad para el transporte de oxfgeno/para el suministro de oxfgeno en sistemas biologicos simples

En macrofagos y celulas endoteliales cultivados, por ejemplo, celulas del sistema del rettoulo endotelial, se ensayan 15 los posibles efectos citotoxicos de las nanocapsulas perfluorocarbonadas, su absorcion en las celulas, asf como la activacion/inactivacion de las celulas por contacto con las nanocapsulas perfluorocarbonadas con tecnicas establecidas. Para la deteccion de la accion citotoxica de las nanocapsulas perfluorocarbonadas, asf como de su absorcion en las celulas, se usa, entre otras cosas, la microscopia de exploracion laser. La posible accion citotoxica de las nanocapsulas perfluorocarbonadas y su absorcion en las celulas tambien se estudia en fngado de rata perfundido 20 in vivo. Para la deteccion del registro de las nanocapsulas (marcadas con fluorescencia con rojo Nilo) en las celulas del organo intacto, se usa la microscopia intravital. En togados de rata perfundidos in vivo se ensaya tambien comparativamente la capacidad de las nanocapsulas perfluorocarbonadas para el transporte de oxfgeno o bien para el suministro de oxfgeno a tejidos. Debido a la baja solubilidad ffsica de oxfgeno en fases acuosas, la perfusion usual de tampon saturado con carbogeno (95% de O2, 5% de CO2) de Krebs-Henseleit requiere de altos volumenes de 25 perfusion (30 ml/min), a fin de garantizar un suficiente abastecimiento de oxfgeno. En ensayos con nanocapsulas perfluorocarbonadas, asf como emulsiones perfluorocarbonadas o bien dispersiones perfluorocarbonadas, se confirma que (en comparacion con el tampon de Krebs-Henseleit) se puede bajar significativamente la tasa de flujo antes de que se produzca un dano isquemico en los tejidos, o bien que se puede lograr una tasa de flujo fisiologica.

Claims (14)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   REIVINDICACIONES

   1. Dispersion de portadores de ox^geno artificiales, en especial como sustituto de la sangre, con preferencia, con fines de transfusion, en donde la dispersion contiene capsulas con capacidad reversible de almacenamiento de oxfgeno, en donde las capsulas comprenden un material de capsula permeable al oxfgeno, que contiene y/o incluye hidrocarburos fluorados, en especial perfluorados, con preferencia, perfluorocarbonos, en donde el material de capsula permeable al oxfgeno comprende o esta compuesto por un polfmero organico permeable al ox^geno, en donde el polfmero se selecciona del grupo de poli(lactidos-co-glicolidos) y cianoacrilatos de polialquilo, asf como sus mezclas, en donde el polfmero organico esta conformado libre de puentes de sulfuro y presenta una estructura coherente, en donde en las capsulas la relacion en peso de material de capsula permeable al oxfgeno a hidrocarburos fluorados esta en el intervalo de 75 : 25 a 10 : 90, en donde los hidrocarburos fluorados presentan pesos moleculares en el intervalo de 250 a 2.000 g/mol y estan conformados en forma lfquida, en donde las capsulas presentan un diametro en el intervalo de 50 a 1.000 nm, en donde la dispersion contiene las capsulas en cantidades relacionadas con el volumen del 1 al 70% en volumen, respecto de la dispersion, en donde la dispersion se ajusta a un valor fisiologico de pH y presenta una viscosidad espedfica n en el intervalo de 0,1 a 1,8 s, respecto de temperaturas en el intervalo de 10°C a 40°C, y en donde la dispersion es una dispersion de base acuosa y/o contiene agua como fase continua en forma de una solucion de cloruro de sodio fisiologica y/o isotonica, en donde la dispersion es estable en almacenamiento.
2. 2. Dispersion segun la reivindicacion 1, caracterizada por que

   las capsulas se conforman como capsulas de nucleo/cubierta, en especial en donde el material de capsula permeable al oxfgeno conforma la cubierta de la capsula y/o en especial en donde los hidrocarburos fluorados estan rodeados y/o encerrados por la cubierta de la capsula permeable al oxfgeno y/o los hidrocarburos fluorados forman el interior de las capsulas de nucleo/cubierta; o

   por que las capsulas estan presentes como capsulas de matriz, en especial en donde el material de capsula permeable al oxfgeno conforma una matriz y los hidrocarburos fluorados se almacenan en la matriz a base del material de capsula permeable al oxfgeno, con preferencia, en distribucion homogenea y/o uniforme.
3. 3. Dispersion segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el material de capsula permeable al oxfgeno, en especial la cubierta de capsula de las capsulas de nucleo/cubierta o el material de matriz de las capsulas de matriz, con preferencia, el polfmero organico especialmente permeable a oxfgeno de la cubierta de capsula o matriz presenta una modificacion, en especial una modificacion de la superficie y/o grupos funcionales, en especial en donde la modificacion, en especial la modificacion de la superficie y/o los grupos funcionales se seleccionan de (i) grupos funcionales que impiden la agregacion, (ii) la interaccion con grupos funcionales que controlan las moleculas biologicas, (iii) grupos funcionales acidos, (iv) grupos hidroxilo, (v) bajo valor fisiologico de pH, con preferencia, grupos anionicos, en especial grupos acido carboxflico, sulfato, sulfonato, fosfato y fosfonato, (vi) grupos polialquilenpoliol, en especial grupos polietilenglicol, (vii) emulsificantes, (viii) dispersantes, asf como sus combinaciones y/o mezclas entre sf
4. 4. Dispersion segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que las capsulas presentan un diametro en el intervalo de 50 a 975 nm.
5. 5. Dispersion segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que

   en las capsulas, la relacion en peso de material de capsula permeable al oxfgeno a hidrocarburos fluorados es de a lo sumo 50:50 y/o por que en las capsulas, la relacion en peso de material de capsula permeable al oxfgeno a hidrocarburos fluorados vana en el intervalo de 70 : 30 a 15 : 85; y/o

   por que las capsulas presenta una densidad de 1,5 a 2,5 g/ml, en especial de 1,8 a 2 g/ml, con preferencia, de 1,85 a 1,9 g/ml.
6. 6. Dispersion segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que

   los hidrocarburos fluorados estan en condiciones de un almacenamiento reversible y/o captacion de oxfgeno, en especial en condiciones fisiologicas y/o por que los hidrocarburos fluorados poseen una capacidad de almacenamiento de oxfgeno reversible, en especial en condiciones fisiologicas; y/o

   por que los hidrocarburos fluorados presentan pesos moleculares en el intervalo de 300 a 1.000 g/mol, con preferencia, de 400 a 600 g/mol; y/o

   por que los hidrocarburos fluorados contienen al menos un halogeno distinto del fluor, con preferencia, bromo y/o por que los hidrocarburos fluorados se seleccionan del grupo de perfluorooctano, perfluorodecano, perfluorodecalina y bromoperfluorooctano, asf como sus mezclas, en especial perfluorooctano, perfluorodecano y perfluorodecalina, asf como sus mezclas, con preferencia, perfluorooctano y/o perfluorodecano.
7. 7. Dispersion segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que

   5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   la dispersion contiene las capsulas en cantidades relacionadas con el volumen del 5 al 65% en volumen, con preferencia, del 10 al 60% en volumen, con preferencia especial, del 20 al 50% en volumen, respecto de la dispersion; y/o

   por que la dispersion contiene las capsulas en cantidades referidas a masa del 5 al 80% en peso, en especial del 10 al 75% en peso, con preferencia, del 15 al 65% en peso, respecto de la dispersion; y/o

   por que la dispersion se regula a una potencia ionica fisiologica y/o a una osmolaridad fisiologica y/o una composicion ionica fisiologica; y/o

   por que la dispersion se regula a un valor de pH en el intervalo de 6,5 a 7,9, en especial de 7 a 7,5, con preferencia, de 7 a 7,45, con preferencia especial, de 7,37 a 7,45

   y/o por que la dispersion contiene un tampon, en especial un tampon fisiologico, con preferencia, a base de fosfato; y/o

   por que la dispersion presenta una viscosidad espedfica n en el intervalo de 0,2 a 1,5 s, con preferencia, de 0,25 a 1,25 s, en especial respecto de temperatures en el intervalo de 10°C a 40°C.
8. 8. Dispersion segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que

   la dispersion presenta una osmolaridad en el intervalo de 250 a 350 mosmol/l, en especial de 280 a 310 mosmol/l; y/o

   por que la dispersion contiene ademas excipientes y/o aditivos usuales, en especial seleccionados del grupo de auxiliares dispersantes, emulsificantes, extensores, aglutinantes, humectantes, estabilizantes, asf como sus mezclas, con preferencia, en concentraciones de < 50 pmol/l, en especial < 40 pmol/l, con preferencia, < 35 pmol/l.
9. 9. Uso de una dispersion segun una de las reivindicaciones precedentes para preparar un medicamento para el tratamiento preventivo y/o terapeutico de estados deficientes de oxfgeno del cuerpo humano o animal.
10. 10. Uso de una dispersion segun las reivindicaciones precedentes, en especial uso segun la reivindicacion 9, como sustituto de la sangre, en especial con fines de transfusion.
11. 11. Uso de una dispersion segun las reivindicaciones precedentes, en especial uso segun la reivindicacion 9 o 10, para preparar un medicamento para el tratamiento preventivo y/o terapeutico de estados del cuerpo humano o animal en caso de y/o despues de perdida de sangre, en especial intervenciones quirurgicas, accidentes, lesiones o similares, pero tambien para la preparacion de un medicamento para el tratamiento preventivo y/o terapeutico de estados isquemicos o de estados despues de reperfusion, en especial del smdrome del torniquete (smdrome de reperfusion), o para la proteccion de organos durante el trasplante o bien para la proteccion de organos por trasplantar, en especial en el penodo entre la extraccion del organo y el implante, en especial bajo perfusion.
12. 12. Uso de una dispersion segun las reivindicaciones precedentes, en especial uso segun la reivindicacion 9 o 10, para la preparacion de un medicamento para el tratamiento preventivo y/o terapeutico de formaciones de burbujas de gas en la sangre o de embolias gaseosas del cuerpo humano o animal.
13. 13. Uso de una dispersion segun las reivindicaciones precedentes, en especial uso segun la reivindicacion 9 o 10, para aplicar en maquinas de corazon/pulmon, en especial para la preparacion de un medicamento para el tratamiento preventivo y/o terapeutico de embolias gaseosas del cuerpo humano o animal, pero tambien para la preparacion de un medicamento para el tratamiento preventivo y/o terapeutico de intoxicaciones gaseosas o intoxicaciones por humo del cuerpo humano o animal.
14. 14. Uso segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la dispersion se aplica en cantidades de 5 a 15.000 ml, en especial de 5 a 10.000 ml, con preferencia, de 10 a 3.000 ml, por dosis individual.